FRC dispose de deux principaux modèles de systèmes DAF : le PCL High Rate DAF System et le PWL Open Style DAF System. Comment se fait-il que nous décidions d'utiliser un système DAF plutôt qu'un autre pour une application d'eaux usées donnée ? C'est une bonne question.
Les systèmes DAF sont conçus sur la base de deux calculs clés : le taux de charge en solides et le taux de charge hydraulique. Le taux de charge en solides détermine la surface libre qu'un système DAF doit fournir pour séparer les solides. Le taux de charge hydraulique détermine la surface effective nécessaire pour maintenir un écoulement laminaire.
D'une manière générale, une unité DAF à plaques est adaptée à des taux de chargement hydrauliques élevés et à des taux de chargement en solides faibles. Les réservoirs DAF de type ouvert sont mieux adaptés aux taux de chargement élevés en solides.
Mais avant de placer les DAF à plateaux et les DAF à cuve ouverte dans des applications ou des industries spécifiques, il faut comprendre un concept : partout où vous pouvez utiliser un DAF à plateaux, vous pouvez également utiliser un DAF à cuve ouverte, mais l'inverse n'est pas vrai. C'est un peu comme la règle qui dit "un carré est un rectangle, mais un rectangle n'est pas un carré". La contrepartie de l'utilisation d'un réservoir ouvert est l'espace au sol qu'il occupe et son coût global, en particulier lorsque les débits dépassent quelques centaines de gallons par minute.
Tout d'abord, discutons des taux de charge solides et hydrauliques et explorons-les à l'aide de quelques exemples simples.
1. Taux de chargement des solides
Lorsque l'on parle de taux de chargement des solides, il s'agit en fait de savoir combien de livres de solides peuvent être séparées dans un pied carré de surface libre. Un taux de chargement de 2 livres par pied carré est faible, tandis qu'un taux de 15 livres par pied carré est assez élevé.
Disons que nous avons calculé qu'un flux d'eaux usées entrant transporte 1000 livres de solides par heure. Si nous utilisons un taux de chargement en solides de 5 livres/pied carré/heure, cela signifie que notre système DAF doit fournir 200 pieds carrés de surface libre. Si nous utilisons un taux de chargement en solides de 10 lb/pi2, notre DAF ne nécessite que 100 pi2 de surface libre.
L'utilisation d'un taux de charge spécifique est largement fonction de l'expérience du procédé. La plupart des concepteurs de systèmes DAF savent que les eaux usées de volailles contiennent des solides qui se séparent très rapidement et facilement, ils peuvent donc utiliser des taux de charge en solides plus élevés. La séparation de la biomasse, en revanche, se produit beaucoup plus lentement et le concepteur du système DAF doit utiliser un taux de charge en solides plus faible.
2. Taux de charge hydraulique
Le taux de charge hydraulique répond à la question suivante : sur une heure, combien de gallons d'eaux usées s'écoulent sur un pied carré de zone de séparation efficace ? En d'autres termes, il s'agit de la quantité d'eau qui peut être appliquée par unité de surface en fonction du temps, sans provoquer de turbulences ou de réentraînement des solides dans l'eau en mouvement. Alors que 0,5 gpm/sqft/hr est un taux de charge hydraulique faible, 2 gpm/sqft/hr est assez élevé. Prenons un exemple.
Un réservoir DAF ouvert a une surface effective de 48 pieds carrés. Si vous introduisez 65 gpm dans l'unité DAF et considérez un débit de recyclage de 22 gpm, notre calcul serait :
(65 gpm + 22 gpm)/48 sqft = 1.81 gpm/sqft
Si le même volume d'eau est introduit dans une unité DAF à plaques avec une surface effective de 65 m², notre taux de charge hydraulique sera de.. :
(65 gpm + 22 gpm) / 65 sqft = 1.34 gpm/sqft
La différence de taux de charge hydraulique semble faible, et elle l'est, mais si l'on considère la taille de l'unité DAF, on commence à comprendre pourquoi les configurations à plaques sont souvent judicieuses. Le DAF à réservoir ouvert mesure environ 13 pieds de long x 8 pieds de large x 8 pieds de haut, tandis que l'unité à plaques ne mesure que 7 pieds de long x 4 pieds de large x 8 pieds de haut. Cela représente un quart de la taille de l'unité à réservoir ouvert.
En comprenant le taux de chargement des solides et le taux de chargement hydraulique, nous avons presque tout ce qu'il faut pour concevoir et dimensionner correctement un système DAF. Il ne reste qu'une dernière question.
3. De quelle surface au sol disposons-nous pour l'équipement de traitement des eaux usées ?
Un facteur apparemment évident à prendre en compte dans la conception d'un système DAF est l'espace au sol disponible pour l'équipement. Si l'espace est pratiquement illimité, l'encombrement de l'unité DAF a peu d'influence sur la conception du système.
Mais lorsque l'espace au sol est limité, la possibilité de construire des réservoirs DAF hauts (de type "plate pack"), plutôt que des réservoirs DAF larges et longs (de type "open"), peut faire toute la différence. Examinons un autre problème pratique :
Un transformateur de porc produit 250 000 gpj d'eaux usées, chargées de 3 500 lb/jour de solides. Dimensionner un DAF à réservoir ouvert et un DAF à plaques pour éliminer 100% des solides.
Si l'on suppose que le taux de chargement des solides est de 7,5 livres par mètre carré en fonction de l'application - transformation du porc -, la surface de séparation nécessaire est calculée comme suit :
(3 500 lbs / ? surface ) = 7.5 lbs/sqft => 467 sqft.
Sachant que nous avons besoin d'une surface de séparation de 467 pieds carrés, une unité DAF à réservoir ouvert devrait mesurer environ 47 pieds de long x 10 pieds de large x 8 pieds de haut. Une configuration à plaques peut fournir la même surface dans une unité de seulement 13 pieds de long x 8 pieds de large x 10 pieds de haut.
En fin de compte, vous voulez qu'un système DAF remplisse sa fonction, tout en supportant les coûts d'investissement et d'exploitation les plus bas possibles. C'est l'approche de conception de FRC. Parfois, cela est possible avec un DAF à réservoir ouvert et d'autres fois avec un DAF à plaques. Si vous envisagez d'utiliser un système de flottation à air dissous dans votre processus de traitement des eaux usées, contactez-nous et nous trouverons la meilleure solution pour vous.